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請問各位大俠,開關導通結束時原邊電流(Ip)的峰值該如何計算 ?

第二部分

基本描述
UBA2032是高壓單晶片、用EZ-HV SOI工藝的集成電路.電路的設計應用于驅動全橋的MOSFET.另外,它還有阻塞功能、內部可調振蕩器、外部高壓轉換可驅動全橋的轉換功能.為保證50%的精確占空比,振蕩器在送到輸出之前通過一個除法器.

方框圖(圖1)

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/21/1095203668.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
引腳功能

符   號 引     腳 描                           述
UBA2032T UBA2032TS
-LVS 1 1 付供電電壓(對邏輯輸入)
EXTDR 2 2 振蕩信號輸入
+LVS 3 3 正供電電壓(對邏輯輸入)
n.c. 4 4 空
n.c. - 5 空
HV 5 6 高電壓輸入
n.c. 6 7 空
n.c. - 8 空
VDD 7 9 內部低電壓
SU 8 10 啟動延遲內部信號
DD 9 11 除法器阻塞輸入
BD 10 12 橋阻塞控制輸入
RC 11 13 內部振蕩器RC輸入
SGND 12 14 信號地
GHL 13 15 左上MOSFET柵極
FSL 14 16 左邊懸浮供電
SHL 15 17 左上MOSFET源極
n.c. 16 18 空
n.c. - 19 空
GLL 17 20 左下MOSFET柵極
PGND 18 21 電源地
n.c. 19 22 空
GLR 20 23 右下MOSFET柵極
n.c. 21 24 空
n.c. - 25 空
SHR 22 26 右上MOSFET源極
FSR 23 27 右邊懸浮供電
GHR 24 28 右上MOSFET柵極
圖2,圖3.

能否提供具體的使用電路,謝謝!!

后面還有

第三部分

功能描述
供電電壓
供電電壓由HV腳來決定.例如全橋的供電電壓.IC自己內部會產生低壓來供內部電壓使用,因此無需附加低壓電路.但要連接一個電容到VDD來濾波.電路也可以直接在VDD輸入低電壓來工作,在這種情況下,HV腳必須連到VDD腳或SGND腳.
啟動
當供電電壓升高時,IC進入了一個啟動的狀態,高端的晶體管仍然關閉,低端的打開.在啟動狀態下,自舉電容充電,橋輸出電流是零.啟動狀態的定義是在VDD=VDD(UVLO)之前.這里UVLO是等待低電壓鎖定.在啟動狀態時,橋阻塞功能無效.
電源驅動的釋放
在VDD腳或HV腳上的供電電壓高到可釋放驅動功率的時候,橋的輸出電壓依賴于EXTDR腳的控制信號,見表1.如DD腳為低電平(除法器有效),全橋將在預定義的位置開始工作,GLR和GHL為高電平,GLL和GHR為低電平.如果DD腳為高電平(除法器無效),橋的位置將依賴于EXTDR的狀態.
如果VDD和HV腳上的供電電壓下降到復位電壓以下時,IC將又進入啟動狀態.
振蕩
在HV腳上的供電電壓經過釋放功率驅動點時,橋在兩個定義的狀態之間互換.
·左上和右下MOSFET開
右上和左下MOSFET關
·左上和右下MOSFET關
右上和左下MOSFET開

振蕩在三個不同的模式下產生
·內部振蕩器模式
在這種模式下,全橋頻率由外部電阻(Rosc)和電容(Cosc)的數值決定,這時EXTDR腳必須連到+LVS腳,為了實現精確的50%占空比,要使用內部的除法器,內部除法器的使用用連接DD到SGND腳來實現.由于除法器的存在,橋的頻率是振蕩頻率的一半,橋的轉換在信號加到RC的下降沿時發生.為使電流的損耗最小,+LVS,-LVS和EXTDR一起連到SGND或VDD腳.在這種情況下,邏輯電壓供電電路的電流源是關斷的.
·無內部除法器的外部振蕩器模式
在外部振蕩器的模式下,外部源連到EXTDR,RC腳對SGND短路,讓內部振蕩器停止工作.如果內部除法器無效(DD腳連到VDD腳),橋輸出信號的占空比由外部振蕩器信號決定,橋頻率等于外部振蕩器的頻率.
·帶內部除法器的外部振蕩器模式
外部振蕩器的模式也適用于使用內部除法器,(RC腳和DD腳連到SGND腳).由于存在除法器,橋頻率是外部振蕩頻率的一半,橋的轉換由EXTDR對V-lvs信號的下降沿來觸發.
如果VDD或HV腳上的供電電壓下降到功率驅動復位電壓以下時,UBA2032將重新進入啟動狀態,橋振蕩頻率的設計方程是


非重疊時間
非重疊時間是關斷導通的一對功率MOSFET和打開下一對功率MOSFET之間的時間.非重疊時間由合適的非重疊電路來實現.在實際運用中使用非重疊時間時,每個頻率都要使非重疊時間最佳.非重疊時間是由相關半橋電壓的下降沿的延緩時間來決定的,見圖4,內部將會檢測到斜線的存在,最小的非重疊時間已在內部固定了
圖4..

除法器功能
如果DD腳連到了SGND腳,那么就存在有除法器的功能.如果除法器的功能存在,那么在橋輸出位置和EXTDR腳之間就沒有直接的聯系.

啟動延遲
正常情況下,只要VDD腳或HV腳達到釋放功率驅動的電平時,電路就開始振蕩,這時低端三極管的柵極驅動電壓等于VDD,而對于高端的三極管是VDD-0.6V,如果這個電壓對于驅動太低時,功率驅動的釋放將通過SU腳來延遲.一個簡單的濾波器(R是在VDD腳和SU腳之間;C是在SU腳和SGND之間)將用于制造延遲或用于處理器的控制信號.

橋阻塞
只要BD腳上的電壓升到橋阻塞電壓(1.29V),橋阻塞功能用于關閉所有的MOSFET,橋阻塞功能在其他狀態下無效.

表1  邏輯表;注1
狀態 輸           入(注2) 輸        出(注3)
BD SU DD EXTDR GHL GHR GLL GLR
啟動狀態 高 X X X 低 低 低 低
低 X X X 低 低 高 高
振蕩 狀態 高 X X X 低 低 低 低
低 低 X X 低 低 高 高
低 高 高 高 低 高 高 低
低 高 低 低 高
低 高 低(4) 低 高 低 低 高
低到高 高 低 低 高
高 高 低 低 高
高到低(5) 低 高 高 低
注釋:
1． X=不管
2． BD,SU和DD都是相對SGND的邏輯電平,EXTDR是相對-LVS的邏輯電平.
3． GHL是相對于SHL的邏輯電平,GHR是相對于SHR的邏輯電平, GLL和GLR是相對于PGND的邏輯電平.
4． 如DD腳＝低電平,橋進入預定義位置(振蕩狀態和BD腳為低電平,SU腳為高電平),GHL為高,GLR為高,GLL為低,GHR為低.
5． 僅僅是EXTDR從高到低,GHL,GHR,GLL和GLR從低到高,或從高到低變化.

極限參數
根據絕對最大額定值規定(IEC60134);所有的電壓相對于SGND測量,正電流的方向為流進IC.
符  號 參  數 條  件 最小值 最大值 單  位
Vdd 供電電壓(低電壓) 直流數值 0 14 V
瞬時小于0.1us 0 17 V
Vhv 供電電壓(高電壓) 0 550 V
Vfsl 懸浮左供電 Vshl=Vshr=550V 0 564 V
Vshl=Vshr=0V 0 14 V
Vfsr 懸浮右供電 Vshl=Vshr=550V 0 564 V
Vshl=Vshr=0V 0 14 V
Vshl 上左源極電壓 相對PGND和SGND -3 +550 V
相對SGND,t<1us -14 - V
Vshr 上右源極電壓 相對PGND和SGND -3 +550 V
相對SGND,t<1us -14 - V
Vpgnd 電源地電壓 相對SGND 0 5 V
V-lvs 邏輯輸入付供給電壓 T<1s 0 464 V
V+lvs 邏輯輸入正供給電壓 Vhv=450V;t<1s 0 464 V
Vhv=0V;DC  數值 0 14 V
Vhv=0V;瞬時t<1 us 0 17 V
Vi(extdr) EXTDR引腳外部振蕩器輸入電壓 相對V-lvs 0 V+lvs V
Vi(rc) RC腳輸入電壓 直流數值 0 VDD V
瞬時T<0.1us 0 17 V
Vi(su) SU腳輸入電壓 直流數值 0 VDD V
瞬時T<0.1us 0 17 V
Vi(bd) BD腳輸入電壓 直流數值 0 VDD V
瞬時T<0.1us 0 17 V
Vi(dd) DD腳輸入電壓 直流數值 0 VDD V
瞬時T<0.1us 0 17 V
SR 輸出腳回轉率 可重復的 0 4 V/ns
Tj 結點溫度 -40 +150 °C
Tamb 環境溫度 -40 +150 °C
Tstg 儲存溫度 -55 +150 °C
Vesd HV,+LVS,-LVS,EXTDR,FSL,GHL,SHL,SHR,GHR和FSR的靜電電壓 注1 - 900 V
注1:根據人體模型(HBM):等效于100pF串聯一個1.5K的電阻放電.

熱特性
符   號 參   數 條    件 數    值 單    位
Rth(j-a) 從結點到環境的熱阻UBA2032TUBA2032TS 在空氣里 80100 K/WK/W

質量規定
按照“普通集成電路質量規定:SNW-FQ-611”

特性
Tj=25°C;所有的電壓相對于SGND;正電流流進IC;除非其他說明.
符  號 參  數 條  件 最小 典型 最大 單位
高壓
Ihv 高壓供電電流 t<0.5s和Vhv=550V 0 - 30 uA
Ifsl,Ifsr 高壓懸浮供電電流 t<0.5s和Vfsl=Vfsr=564V 0 - 30 uA
Iextdr EXTDR腳供電電流 t<0.5s和Vextdr=464V 0 - 30 uA
I+lvs +lvs腳供電電流 t<0.5s和V+lvs=464V 0 - 30 uA
I-lvs -lvs腳供電電流 t<0.5s和V-lvs=450V 0 - 30 uA
啟動;通過HV引腳的功率
Ii(hv) HV輸入電流 Vhv=11V;注1 - 0．5 1．0 mA
Vhv(rel) 釋放驅動功率的電平 11 12．5 14 V
Vhv(uvlo) 復位驅動功率的電壓 8．5 10 11．5 V
Vhv(hys) HV滯后電壓 2．0 2．5 3．0 V
Vdd 內部供電電壓 Vhv=20V 10.5 11.5 13.5 V
啟動;通過Vdd的功率
Ii(dd) Vdd輸入電流 Vdd=8.25V;注2 - 0．5 1．0 mA
Vdd(rel) 釋放驅動功率的電平 8．25 9．0 9．75 V
Vdd(uvlo) 驅動功率的復位電平 5．75 6．5 7．25 V
Vdd(hys) 滯后電壓 2．0 2．5 3．0 V
輸出狀態
Ron(h) 高端MOS開通電阻 Vfsr=Vfsl=12V;對SHR和SHL;Isource=50mA 15 21 26 W
Roff(h) 高端MOS關閉電阻 Vfsr=Vfsl=12V;對SHR和SHL;Isink=50mA 9 14 18 W
Ron(l) 低端MOS開通電阻 Vdd=12V;Isource=50mA 15 21 26 W
Roff(l) 低端MOS關閉電阻 Vdd=12V;Isink=50mA 9 14 18 W
Io(source) 輸出電流 Vdd=Vfsl=Vfsr=12V;Vghr=Vghl=Vglr=Vgll=0V 130 180 - mA
Io(sink) 吸收電流 Vdd=Vfsl=Vfsr=12V;Vghr=Vghl=Vglr=Vgll=0V 150 200 - mA
Vdiode 自舉二極管壓降 Idiode=1mA 0.8 1.0 1.2 V
Tslope 適合非重疊的最小DV/Dt 絕對數值 5 15 25 V/us
Tno(min) 最小非重疊時間 600 900 1300 ns
Vfsl HS左邊電壓鎖定 3.0 4.0 5.0 V
Vfsr HS右邊電壓鎖定 3.0 4.0 5.0 V
Ifsl FS左邊供電電流 Vfsl=12V 2 4 6 uA
Ifsr FS右邊供電電流 Vfsr=12V 2 4 6 uA
DD輸入
Vih 高電平輸入電壓 Vdd=12V 6 - - V
Vil 低電平輸入電壓 - - 3 V
Ii(dd) 流進DD腳的電流 - - 1 uA
SU  input
Vih 高電平輸入電壓 Vdd=12V 4 - - V
Vil 低電平輸入電壓 - - 2 V
Ii(su) 流進SU腳的輸入電流 - - 1 uA
外部驅動輸入
Vih 高電平輸入電壓 相對V-lvs 4.0 - - V
Vil 低電平輸入電壓 相對V-lvs - - 1.0 V
Ii(extdr) 流進EXTDR腳輸入電流 - - 1 uA
Fbridge 橋頻率 注3 - - 200 KHz
低電壓邏輯供電
I+lvs 低電壓供電電流 V+lvs=Vextdr=5.75到14V(相對V-lvs) - 250 500 uA
V+lvs 低電壓供電電壓 相對V-lvs 5.75 - 14 V
橋失效電路
Vref(dis) 參考電壓無效 1.23 1.29 1.35 V
Ii(bd) 輸入電流無效 - - 1 uA
內部振蕩器
Fbridge 橋振蕩頻率 注3 - - 100 kHz
DFosc(T) 相應溫度變化的橋振蕩頻率 Fbridge=250Hz和Tamb=-40°C到+150°C -10 0 +10 %
DFosc(vdd) 相應Vdd變化的橋振蕩頻率 Fbridge=250Hz和Vdd=7.25到14V -10 0 +10 %
Kh 高電平啟動點 Vrc(high)=KhXVdd 0.38 0.4 0.42
Kl 低電平啟動點 Vrc(low)=KhXVdd - 0.01 -
Kosc 振蕩器常數 Fbridge=250Hz 0.94 1.02 1.10
Rext 連到Vdd的外部電阻 100 - - K ohm
注釋:
1． 電流定義在橋不振蕩的狀況.流進HV引腳的電流大小由熱保護電路限制.電流限制在當Tj=150°C時為11mA.
2． 電流定義在橋不振蕩的狀況同時HV連到Vdd腳.
3． 最小頻率由自舉電容決定.

應用資料
基本應用
應用于HID燈的基本全橋結構如圖5所示,這里沒有用到啟動延時和外部驅動功能.-LVS,+LVS,EXTDR和BD對SGND短路,用內部的振蕩器實現50%的占空比,把DD連到SGND上來實現內部除法器的功能.
IC的電源由高壓來提供,由于使用內部振蕩器,橋轉換頻率由Rosc和Cosc決定.當HV電壓上升到釋放驅動時,橋開始振蕩(典型情況是HV腳12.5V).如HV腳上的供電電壓下降到功率驅動的復位電壓以下時(HV腳上的典型值是10V),UBA2032進入啟動狀態.

外部控制的運用
圖6給出包含系統地參考控制電路.+LVS象外部振蕩器控制單元那樣連接以及-LVS連到SGND.RC腳對SGND短路.橋的工作頻率由外部振蕩器決定,橋阻塞電路能立即關閉所有的MOSFET.

應用于汽車前燈
HID燈的壽命依賴于鈉離子滲透過燈的石英玻璃的速度,為減小這些效應,燈必須工作在對系統地負電壓狀態.圖7給出了HID燈用于汽車燈的實際應用,+LVS和HV腳如控制電路那樣,沿著控制電路參考系統地和橋工作于付電壓對系統地連接.橋的輸出狀態和EXTDR的位置相關,也可見計時圖.


附加應用資料
柵極電阻
在HID的點火階段,會產生大量的EMC火花,這能在MOSFET柵極引起瞬時大電壓和振蕩.當這些柵極直接連著驅動器時,將會發生驅動輸出電壓超載.因此,在每個柵極驅動器串聯一個最小為100ohm的電阻來阻隔柵極驅動器和實際的功率MOSFET的柵極.
很需要增加一個二極管和這個柵極電阻并聯,其理由是:
1． 及時關閉功率三極管
2． 在橋的高DV/Dt點時來保證功率管處于關斷狀態,典型的應用依賴于功率MOSFET的特性(柵極電荷,米勒電容)
在高頻應用時柵極電荷和供電電流
全部需要給功率MOSFET充電的所需電流等于

這里:I柵極＝柵極電流,f橋＝橋頻率,Q柵極＝柵極電荷.
這個電流通過內部低電壓供給(Vdd),因為這個電流限制在11mA,在高頻和MOSFET有相對高的柵極電荷時,這最大Vdd供給電流不太夠用.象這個結果,內部的低電壓供給(Vdd)和柵極驅動電壓將下降,導致全橋MOSFET導通的電阻值增加(Ron),在這種情況下必須有一個附加的低供電電壓.

經典!頂
不過如果能有點實用的圖紙資料就更強了

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上圖來自:全橋驅動器芯片UBA2032T/UBA2032TS  
文章作者:臨沂師范學院 劉永良
文章類型:設計應用 文章加入時間:2004年2月10日13:14
http://www.21ic.com/new_info/news/files/news/2004210131412.asp

在附上圖片:500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/24/1103183371.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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